分公司网络监控方案

分公司网络监控方案云锡铜业分公司阳极泥预处理车间监控系统及后台升级改造项目技术方案施工单位：2017年3月29日项目总述一、项目概况云锡铜业分公司对企业根据现代信息化发展的速度，提高沟通和联系也就提高工作效率，安全、高速、可靠、灵活才可以展现自动化信息化优越性。实施硬件辅助保障系统为硬件提供安全运行环境，围绕信息化综合管理平台最终实现自动化、信息化系统集成目标。拟建设阳极泥预处理车间在原监控系统升级改造。二、设计原则先进性：采用国内通用的最新先进技术和优质品牌产品，并充分考虑信息技术的发展趋势，适度超前。成熟性：采用经过工程运行试验的成熟的先进技术和产品，性能稳定，可靠。开放性：采用开放的技术标准和规范，整个系统具有互联性和互操作性。标准化：采用标准化的设计和标准化的产品（包括软件）。可扩展性：系统设计应考虑到未来的发展，留有必要冗余便于系统升级、扩展。安全性、可靠性：采用安全设计技术，确保楼宇内的人员、设备、重要文件资料、信息等的安全，严防非授权用户的侵入和机密信息的泄漏；应采取必要的冗余技术保证系统及其运行的可靠性、稳定性。实用性：应符合使用要求，最大限度满足实际需要，面向应用、注重实效。可集成性：根据本工程特点及使用与管理的需要，应整体规划、深化设计，逐步集成，不断完善整体功能，并应综合优化组合，避免重复设置。宜管理性：系统软、硬件的设计、集成要充分考虑使整个系统运行操作简单，人机界面友好，管理科学、便捷，易于维护。经济性：系统应具有较好的性能价格比和长期运行效益。系统还应具有容错性、服务性和便利性。三、设计标准和依据《智能建筑设计标准》 GB/T50314-2006《智能建筑工程质量验收规范》 GB50339-2003《综合布线系统工程设计规范》 GB/T50311-2007《综合布线系统工程验收规范》 GB/T50312-2007《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94《视频安防监控系统技术要求》 GA/T367-2001《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92《视频安防监控系统工程设计规范》 GB50395-2007《公共场所监视电视系统设计规范》 DBJ08~16-90《彩色电视图像质量主观评估方法》 GB7401-87《彩色电视图像传输标准》 GB1583-79《商用建筑电气设计规范》 GJ/T16-92 《电子计算机机房设计规范》 GB50174-93《通信系统机房设计》 GBKJ-90《报警系统电源装置、测试方法和性能规范》GB/T15408-94《安全技术防范报警设备安全性要求和实验方法GB16796-97《建筑电气工程施工质量验收规范》 GB50303-2002《工业建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2007《出入口控制系统技术要求》GA/T394-2002《工业闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-2011《建筑物防雷设计规范》(2000年版)GB50057-94《商用建筑布线系统管道及空间位置标准》EIA/TIA-569《商业建筑物电信基础结构管理标准》 EIA/TIA606《商业建筑物接地和接线规范》 EIA/TIA607《UTP布线系统现场测试标准》 EIA/TIATSB-67《集中式光纤布线系统标准》 EIA/TIATSB-72《开放式办公布线系统标准》 EIA/TIATSB-75《工业企业通信设计规范》 GBJ42-81《工业企业通信接地设计规范》 GBJ115-87《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92《建筑物防雷设计规范》（2000年版） GB50057-94《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2004《以太网100BASE-T标准》 IEEE802.3U《大楼通信综合布线系统》 YD/T926.1-97其他有关标准以上所列的标准和规范，如未能达到国际或国内最新标准时，投标人应使系统符合最新的国际、国内标准，并提供采用的国际、国内标准、规范和所应用的最新版本的有关技术依据资料。四、施工范围本系统升级改造集成技术规格书为云锡铜业分公司阳极泥预处理车间及后台原建监控系统升级改造项目编制。

云锡铜业分公司阳极泥预处理车间主要考虑在原建监控系统系统的构架基础上进行车间内的前端设备及二级控制设备进行升级改造，需采用安全可靠、技术先进，满足提高生产工艺过程的技术要求，应达到同行业领先水平，系统设备集成水平须达到高效、快捷、直观的最终管控模式。系统建设内容此系统建设内容为阳极泥预处理车间及后台原建监控系统升级改造系统需求整个车间监控的升级改造建设主要满足安全和生产监控系统的需要；整个监控系统摄像机主要对生产车间生产过程、生产安全、生产物资安全及重要生产装置、危险源等重要区域等进行监控。考虑要为生产调度服务。根据要求，监控系统的图像信号全部经转码处理集中到生产调度中心进行集中管理、存储，实施统一管理。鉴于上述的需求和结合当前监控的发展趋势，我们特提出了基于IP平台的智能网络监控系统，通过该统一监控平台，可以把监控系统纳入平台管理，从而显著提高云锡铜业分公司阳极泥预处理车间及后台监控系统性能。系统架构整个监控系统将阳极泥预处理车间公共区域监控的摄像机和生产监控区域的摄像机通过超五类屏蔽电缆缆、网络交换机或光缆、光纤收发器及光分路器将监控区域实时监控信号传输到车间控制室经转码后通过原建光缆信号传至生产调度中心，实施集中监控、存储及管理，并由中心机房通过厂区内部局域网再次把实时监控信号分至车间主要领导办公室作为二级监控分中心。监控系统能够对整个车间周边环境及公共区域进行监控并且能与周界报警系统联动，实现报警区域图像的自动切换。整个系统采用二级管理结构，一级监控报警管理设置在生产调度中心，并在车间主要领导办公室设置二级监控分中心。生产调度中心沿用原建系统“数字矩阵（含存储）+多媒体管理计算机+综合监控、报警管理软件平台”的架构基础上升级为与流媒体服务器和综合管理平台。多画面图像显示，以综合管理平台加原有矩阵用于图像分组切换、同步切换及存储；监控中心能对选择的监控摄像机图像在电视墙上进行实时视频图像显示，用户能够根据时间对存储的历史图像数据进行检索和回放。多媒体管理计算机运行多媒体管理软件，实现整个车间监控、报警系统的电子地图管理，实现可视化的操作，方便管理人员使用。领导办公室采用“计算机+综合监控、报警管理分控软件”的架构。实现报警、监控的二级综合管理，并采用网络硬盘录像机与网络键盘控制输出显示控制区域内的图像，实现画面分割切换。实现图像的单点及多点对应分屏显示，并配置相应的云镜控制器，实现车间控制室内的云台镜头控制功能。三、生产监控点位设置及器材配置：点位设置依据车间现场具体监控区域、器材配置详见附件（一）前端摄像机选型监控系统前端摄像机：根据监控区域的大小和监控物体的特性，配置固定监控的半球摄像机、枪式摄像机及球型云台大范围监控摄像机，确保重点设备/工艺/危险源的情况能适时掌握。以满足恶劣环境下的监控需要。基本参数型号DS-2CD3132D-I成像器件1/3ProgressiveScanCMOS通讯接口1个RJ4510M/100M自适应以太网口产品类型摄像机镜头性能4mm@F2.0,水平视场角:75.8°(2.8mm、6mm、12mm可选)视频参数H.264/MJPEG

数字降噪：3D数字降噪主要参数红外照射距离:EXIR:10-30米;

通用功能:防闪烁,双码流,心跳,镜像,密码保护,视频遮盖;

日夜转换模式:ICR红外滤片式

宽动态范围:数字宽动态

最大图像尺寸:2048×1536

背光补偿:支持

最小照度:0.01Lux@(F1.2,AGCON),0LuxwithIR

快门:1/25秒至1/100，000秒电源电压DC12V±10%产品功率5WMAX（ICR切换瞬间7W）外形尺寸Φ111×82mm重量500g主要参数

机芯图像传感器1/2.8"Progressi

e

Scan

CMOS有效像素327

万像素水平解析度≥1000TVL最低照度彩色：0.05Lux

@

(F1.6，AGC

ON)

黑白：0.01Lux

@(F1.6，AGC

ON)

0

Lux

with

IR白平衡自动

/

手动

/

自动跟踪白平衡

/室外/室内/日光灯白平衡/钠灯白平衡增益控制自动

/

手动降噪支持信噪比大于

52dB背光补偿支持宽动态支持电子快门1-1/10,000s日夜模式自动ICR

彩转黑数字变倍16倍隐

遮蔽最多2块区域聚焦模式自动

/

半自动

/

手动镜头焦距4.3-129mm,

30倍光学变倍速度大约3秒(光学,

广角-望远)水平视角65.1-2.34度(广角-望远)近摄距10-1500mm(广角-望远)光圈数F1.6-F5.0Smart功能Smart侦测区域入侵侦测、越界侦测、音频异常侦测、移动侦测、视频遮挡侦测Smart录像断网续传、智能后检索Smart图像增强透雾、强光抑制、Smart

IRSmart编码低码率、ROI、SVC

Smart报警网线断、IP地址冲突、存储器满、存储器错、非法访问功能水平范围360°连续旋转水平速度水平键控速度：0.1°-160°/s,速度可设

水平预置点速度：240°/s垂直范围-15°-90°

(自动翻转)垂直速度垂直键控速度：0.1°-120°/s,速度可设

垂直预置点速度：200°/s比例变倍支持预置点个数300个巡航扫描8条,

每条可添加32个预置点花样扫描4条,

每条路径记录时间大于10分钟断电记忆支持守望功

预置点

花样扫描/巡航扫描/自动扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描方位角信息显示开

/

关定时任务预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描/球机重启/球机校验红外功能红外照射距离150米红外控制根据焦距可变SmartIR支持网络最大图像尺寸1920×1080主码流分辨率及帧率50Hz:25fps(1920×1080)、25fps(1280×720)

60Hz:30fps(1920×1080)、30fps(1280

720)子码流分辨率及帧率50Hz:25fps(704×576)、25fps(352×288)、25fps(320×240)

60Hz:30fps(704×480)、30fps(352×240)、30fps(320×240)视频压缩H.264/MJPEGSVC支持ROI编码支持1块区域，等级可调音频压缩G.711/G.722/G.726/MP2L2/AAC网络协议IPv4/IPv6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,FTP,SMTP,UPnP,SNMP,

DN

,DDNS,NTP,RTSP,RTCP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE,Bonjour同时预览视频数最多20路用户权限最多32个用户，分3级:管理员、操作员和普通用户安全模式授权的用户名和密码，以及MAC地址绑定；HTTPS加密；IEEE

802.1x网络访问控制、IP地址过滤系统集成报警输入2路开关量输入(0-5vDC)报警输出1路，支持报警联动报警联动预置点/巡航扫描/花样扫描/SD卡录像/触发开关量输出/上传中心/上传FTP/邮件联动智能报警音频异常侦测,移动侦测,视频遮挡,网线断,IP地址冲突,存储器满,存储器错,非法访问音频输入音频输入(LINE输入、MIC输入)，音频峰值:2-2.4V[p-p]，输入阻抗:1KΩ±10%音频输出线性电平，阻抗:600Ω网络接口内置RJ45

网口，支持10M/100M

网络数据SD卡接口内置Micro

SD卡插槽，支持Micro

SD/SDHC/SDXC卡（最大支持128G），可支持手动录像/报警录像应用编程接口支持软件集成的开放式API，支持标准协议(ONVI

、PSIA、CGI)、支持海康SDK和第三方管理平台接入、支持GB/T28181协议、支持E家协议、支持萤石云接入客户端支持iVMS-4200

客户端浏览器支持IE7+,Chrome18+,Firefox5.0+,Safari5.02+浏览器一般规范电源AC24V(仅-A型号支持)；DC12V(仅-D型号支持)；Hi-PoE(仅-E型号支持)；

40W

max(其中加热6W

max，红外12W

max)工作温度和湿度-30℃-65℃(室外)

湿度小于90%防护等级IP66(室外球)

TVS

4000V

防雷、防浪涌、防突波，符合GB/T17626.5

四级标准安装方式多种安装方式可选根据应用环境进行选择尺寸Φ220(mm)×353.4(mm)(室外)重量4.5kg主要参数产品类型网络摄像机产品功能红外灯，日夜转换，宽动态硬件性能成像器件1/3英寸ProgressiveScanCMOS有效像素200万镜头参数4mm@F2.0，水平视场角：75.8°最低照度0.02Lux@(F1.2，AGCON)，0LuxwithIR电子快门1/25秒-1/100,000秒其它参数ICR红外滤片式，数字降噪，数字宽动态

红外照射距离：10米音/视频参数分辨率1280x960压缩格式视频：H.264/MJPEG

音频：G.711/G.726压缩码率32Kbps-16Mbps接口参数报警输入1路报警输出1路网络接口1个10/100MRJ45接口其它参数无线网络IEEE802.11b，IEEE802.11g，IEEE802.11n网络协议TCP/IP，HTTP，DHCP，DNS，DDNS，RTP，RTSP，PPPoE，SMTP，NTP，UPnPSNMP，FTP，802.1x，QoS，HTTPS（SIP，SRTP，IPv6可选）安全性64/128-bitWEP，WPA/WPA2，WPA-PSK/WPA2-PSK，WPS电源电压DC12V±10%电源功率5WMAX产品尺寸66×139.1×70.6mm产品重量700g环境温度-25-60℃环境湿度小于95%（无凝结）其他性能通用功能：防闪烁，双码流，心跳，镜像，密码保护，视频遮盖，水印

存储功能：支持SD/SDHC/SDXC卡(64G)系统总体设计设计目标系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示；系统基于IP网络传输技术，提供视频质量诊断等智能分析技术，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化”的视频图像监控系统，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。本方案主要实现以下目标：建成统一的中心管理平台：通过管理平台实现全网统一的视频资源管理，对前端摄像机、编码器、解码器、控制器等设备进行统一管理，实现远程参数配置与远程控制等；通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理，满足系统多用户的监控、管理需求，真正做到“坐阵于中心，掌控千里之外”。实现系统高清化与网络化：本方案以建设全高清监控系统为目标，为用户提供更清晰的图像和细节，让视频监控变得更有使用价值；同时以建设全IP监控系统为目标，让用户可通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息，且系统组网便利，结构简单，新增监控点或客户端都非常方便。系统具备以下特征：系统具备高可靠性、高开放性的特征：通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性，尤其是录像存储的稳定性，另外系统可接入其他厂家的摄像机、编码器、控制器等设备，能与其他厂家的平台无缝对接；具备高智能化、低码流的特征：运用智能分析、带有智能功能的摄像机等提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本，减弱对网络的依赖性，提高视频预览的流畅度；具备快速部署、及时维护的特征：通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率，减少系统调试周期，系统能及时发现前端监控系统的故障并及时告警，快速相应；具备高度整合、充分利旧的特征：新建系统能与原有系统高度整合、无缝对接，能充分利用原有监控资源，避免前期投资的浪费。设计思路本方案的总体设计思路如下：前端设备均采用高清IPC，从而实现高清视频采集，同时为满足前端多种应用场景的不同需求，推荐不同类型、不同功能的IPC；采用NVR存储模式对实时视频进行分布式存储，实现存储系统的高可靠、高性价比；部署模块化、集成化的视频综合平台，结合高清显示大屏实现视频图像、电子地图、电脑信号的上墙显示、拼接控制等功能；同时视频综合平台还配置服务器板卡，为部署平台软件提供必要环境，实现软硬件一体化；建立统一的视频信息管理应用平台，实现对系统的统一管理；同时引入视频质量诊断技术，保障系统稳定运行；充分考虑原有系统利旧，实现新老系统的无缝对接，降低成本，减少资源浪费。总体结构设计系统逻辑结构整个方案从逻辑上可分为视频前端系统、传输网络、监控中心和应用管理平台四部分内容，视频存储、视频解码拼控和大屏显示等内容在监控中心部分进行设计。另外，方案对系统利旧方面进行了简单说明，符合众多项目设计的实际需求。下图为系统拓扑图：系统逻辑结构图系统物理结构0系统物理结构图前端部分：前端支持多种类型的摄像机接入，本方案配置高清网络枪机、球机等，前端网络摄像机将采集的模拟信号转换成网络数字信号，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行视频图像的传输。传输网络部分：传输网络部分主要是对前端接入到核心交换机之间的网络进行设计，前端系统通过光纤收发器等网络传输设备将新建前端网络高清摄像机连接至监控中心的接入交换机，再通过接入交换机将网络信号汇聚到中心的核心交换机，监控中心端的接入交换机负责PC工作站和NVR存储等设备的接入。监控中心部分：监控中心采用NVR将高清视频图像进行存储，解决数据落地问题；配置视频综合平台，完成视频的解码解码、拼接；监控中心部署LCD大屏用来将视频进行上墙显示等。系统可将模拟摄像机、网络摄像机和数字摄像机都接入到视频综合平台，实现统一的管理平台、统一的切换控制系统和统一的显示系统，实现对整个系统的统一配置和管理。平台部分：应用管理平台部署在视频综合平台的服务器板卡上，形成一体化的配置，应用管理平台可以对高清视频和用户进行统一管控，并且配置PC工作站进行预览、回放、下载等操作。用户价值体现该系统是以用户需求为出发点、用户价值为落脚点，并结合海康威视产品亮点进行组合设计，该系统的设计可带来以下几点用户价值，总结为“一项维护、两个便利、三类降低、四种效果”，具体如下：有效的系统维护：该方案采用视频质量诊断技术，自动对前端监控点的视频图像是否完好、设备是否在线等进行实时、不间断的检测与报警，及时发现前端系统运行发生的问题，并及时告警通知，避免因有效保障系统高质量运行；系统部署的便利：该方案实现了软件与硬件部署的一体化、视频解码与上墙显示的一体化及网络、模拟、数字视频信号可集中处理的一体化，方便安装调试，减少了部署时间；系统扩容的便利：采用的是标准化的设备，可接入第三方平台软件；而且平台开放性高，可兼容其他厂家的摄像机、存储等设备；视频综合平台采用模块化设计，设计时留有一定的冗余，方便系统后期的升级与扩容；存储成本的降低：该方案设计采用码流低的摄像机，最大可减少3/4的存储占用空间，降低了存储成本；网络成本的降低：该方案通过采用低码流的网络高清智能摄像机，同等图像质量下，720p码率只需1~2M，1080p码率只需3~4M，从而降低了网络开销，降低了网络成本；系统功耗的降低：从前端摄像机到存储NVR都采用新技术降低了功耗，从整体上降低了功耗，达到节能减排的效果；特别是NVR设备选用TI专用视频处理芯片、磁盘休眠技术等，有效降低整机功耗；良好的视觉效果：系统实现了全高清模式，且可实现对大场景的高清监控，满足用户对高清监控的需求，提高用户的体验度；畅通的预览效果：该套方案通过先进的智能编码技术，有效降低了视频码流，减少了视频预览不流畅等现象；便捷的管理效果：系统实现了全网络监控，满足用户对数字化组网的要求，方便用户对系统网络化管理，轻松做到足不出户就能管控管局；先进的智能效果：该套方案采用智能网络摄像机、智能球机和智能分析技术，体现了高度的智能化水平，可让用户体验丰富的智能效果。前端系统设计概述海康威视视频监控前端系统可根据不同场景的不同需求，灵活选择合适的前端监控产品，既能满足路面固定点、路面可控点、出入口、室内等常规场景的监控需求，又能满足制高点、大场景的远距离、大范围和大视场的特殊场景的监控需求。海康威视网络高清摄像机，通过其全新的硬件平台和最优的编码算法，提供最高效的处理能力和最丰富的功能应用，旨在给用户提供更优质的图像效果、更丰富的监控价值、更便捷的操作管理和更完善的维护体系。前端系统结构设计前端摄像机选型应根据不同应用场景的不同监控需求，选择不同类型或者不同组合的摄像机，可以选择固定枪机与球机搭配使用、交叉互动原则，以保证监控空间内的无盲区、全覆盖，同时根据实际需要配置前端基础配套设备如防雷器、设备箱等以及视频传输设备和线缆。针对具体监控点位的实际情况，摄像机、补光灯（选配）安装于监控立杆上，网络传输设备、光纤收发器、防雷器、电源等部署于室外机箱。监控网络摄像机前端部署结构如下图所示：监控前端部署结构示意图IPC结构特点海康威视网络摄像机产品形态各不相同，每种产品形态采用科学、合理的结构进行设计，从结构上保证产品质量和监控图像质量。在以往结构设计的基础上，IPC还有以下几点突出的设计：散热设计据统计，电子设备的失效率有55％是温度值引起的。如果摄像机温度低10度的话，产品的使用寿命可以提高一倍。海康威视进行精密的散热设计，选用高效的散热材料，使摄像机的温升控制在较低的水平，工作温升比华南厂家低10度左右。防水设计海康威视拥有多项专利防水设计，防水性能优越；采用先进高效防水检测工艺，全系列室外摄像机产品出厂100%检测防水性能。除雾设计需要打开外罩调节镜头的防水型摄像机在湿度高且温差大的环境下，内部可能会起雾凝结；为解决起雾问题，海康威视在摄像机内部装有防水透气膜和干燥剂，能快速有效散走雾气。防虚焦设计海康威视所有定焦摄像机均采用高效胶质材料点胶锁死，所有变焦摄像机均采用专业校准技术矫正，有效防止镜头虚焦现象出现。防刮擦设计半球罩刮花后，红外光照射到刮痕处会出现漫反射，造成红外反光。海康威视全系列红外半球采用PC加硬半球罩，具备防刮花功能，有效防止红外半球反光现象。IPC功能亮点超低照度海康威视摄像机采用业界高端传感器和DSP，具备很高的感光度，在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。超低照度摄像机对比效果示例图强光抑制在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量，海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。强光抑制开启与关闭效果示例图高清透雾雾霾天气下，空气中的液滴和固体小颗粒使户外监控的质量降低，图像显得色彩黯淡、对比度低，一些重要目标的细节难以观察，视频监控的实用性受到很大影响。海康威视产品中网络高清摄像机和球机大多具备高清透雾功能，基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，同时融合图像增强技术与图像复原技术，获得准确、自然的透雾图像。没有高清透雾功能的监控效果示例图有高清透雾功能的监控效果示例图红外增强针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，海康威视推出红外摄像机和红外球机，采用阵列红外灯使红外距离最远可达150米，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。红外监控效果示例图3D数字降噪3D数字降噪功能能够降低弱信号图像的噪波干扰。由于图像噪波的出现是随机的，因此每一帧图像出现的噪波是不相同的。3D数字降噪通过对比相邻的几帧图像，将不重叠的信息（即噪波）自动滤出，从而显示出比较纯净细腻的画面。海康威视产品中广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量。降噪前图片示例降噪后图片示例新一代宽动态监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法，海康威视新一代WDR基于动态范围达120db的多重曝光Sensor，采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，大幅提升宽动态场景的图像质量。宽动态摄像机图片效果示例图SMARTIPC特色功能海康威视推出SMARTIPC系列产品，包括网络高清枪机、网络高清筒机和网络高清半球，在传统IPC的基础上，又在智能编码、智能侦测、智能控制上取得了很大的突破，通过先进的编码技术、图像感知与处理技术等在保障甚至提高监控图像质量的前提下，大幅度降低视频码流，使得在有限的网络带宽的条件下传输高质量的视频图像数据，并且通过丰富多样的功通满足不同环境的监控要求，提升视频监控系统的智能化水平。SMARTIPC亮点图智能编码低码率同等图像质量下，720p码率只需1~2M，1080p码率只需3~4M；码率最多降低3/4，存储空间最多减少3/4，带宽占用最多减少3/4。ROI（感兴趣区域编码）ROI示意图ROI可将码流资源按需分配，将有限的资源集中在一块或多块感兴趣区域，提升感兴趣区域（如车牌、人脸）图像质量；在保证关键区域图像质量的前提下，码率至少可降低1/2。SVC（可伸缩视频编码技术）SVC示意图SVC使得网络摄像机编码后的视频流具有伸缩能力，配合后端支持SVC的NVR，可实现对任意时间段录像抽帧压缩，压缩后可将录像时间延长3倍；海康720pIPC低码率+ROI综合运用可节省3/4的存储空间，一块2T硬盘，可存储4路720pIPC录像47天。多码流多码流示意图支持多路独立编码码流，双路实时高清码流；每路码流可分别设置不同分辨率、帧率、编码格式(H.264/MJPEG/MPEG4)；总带宽提升至80M，可满足20路同时在线预览。低延时高效编码算法，所有网络摄像机产品延时均在200ms以内；最短延时模式下，平均延时720p/2M可达140ms，1080p/4M可达160ms。智能侦测行为侦测行为侦测示意图智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。人脸侦测人脸侦测示意图智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。音频侦测音频侦测示意图摄像机音频侦测功能可对声音的强度进行检测，当检测到无音源输入或某一时刻音频强度超过声音强度阈值时，可实现自动预警。同时具备环境噪音过滤功能，可通过软件算法处理的方式缓解背景噪声对音质带来的影响。场景侦测场景侦测示意图海康威视视频质量诊断技术可对场景变更、图像虚焦问题进行自动分析检测，并联动报警；海康威视场景模式可对各种场景下的参数进行预设，方便客户选择；支持日夜两套参数配置，可实现自动切换。智能控制智能SmartIR智能smartIR示意图新一代SmartIR技术可自动检测画面亮度，通过内部算法自适应调节红外灯亮度以及画面亮度，从而达到抑制近处物体过曝同时保证背景区域亮度的效果。ABF自动背焦调节ABF示意图部分枪机具有ABF(自动后焦调节)功能，通过摄像机上的ABF按钮或者客户端/IE上的辅助聚焦等按钮可自动或手动实现图像传感器的细微调整，从而达到微调焦距的作用，方便了安装调试。AF自动对焦AF示意图普通电动镜头受减速齿轮控制，聚集速度慢，且不能实现实时全自动聚焦，只支持一键辅助聚焦；齿轮不具备自锁功能，所以不抗震；海康威视电动镜头支持变倍后自动对焦功能（AF），无需手动聚清，且聚焦速度快，同时具有自锁功能，抗震效果好。前端配套设施支架及立杆监控点根据现场实际情况，可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆安装等方式。其中抱箍、壁挂支架以及吊杆支架有成套产品，根据现场选择符合要求的产品即可。室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架，安装高度不低于2.5m。安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选用相应的安装支架来安装；若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆，安装高度应不低于3.5m。室外机箱室外摄像机的供电、信号等需要在室外进行汇集，需用专用的防水箱进行端接。端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置，同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。不便于在立杆上部安装设备箱的，在地面设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执行，同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能。补光设备在摄像监控中，为了使夜间得到正常的监控图像，可选择采用一定的补光措施。补光灯的光源通常有LED、金卤灯、高压钠、白炽灯、氙气灯（HID）等。防雷接地对前端供电和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性。前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行：直击雷防护在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点立杆顶部。提前预放电避雷针利用雷云电场周围电场强度向针尖发射高压脉冲特性，提前一定的时间引导雷电放电，不至于使局部雷云电荷积累形成过大的雷击强度，降低监控点雷击接闪强度和电子设备雷击电磁脉冲强度，提高了室外监控点的保护裕度。供电设施的雷击电磁脉冲防护电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，本系统对前端室外防水箱220V电源进线以及室外防水箱到摄像机的低压电源线路进行避雷接地。220V电源进线避雷标称放电电流不小于10KV，接地线缆建议不小于6mm2。均压等电位连接技术等电位连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。监控点设备（含电源避雷器、控制信号避雷器）宜采用单点接地方式实现等电位连接，独立接地电阻小于10Ω。前端供电系统设备建议采用集中供电，电源质量建议满足下列要求：稳态电压偏移不大于±2%；稳态频率偏移不大于±0.2Hz；电压波形畸变率不大于5%。传输设备及线缆前端监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，关系到整个监控系统的图像质量和使用效果，因此要选择经济、合理的传输方式。目前，在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式，本方案前端系统以高清网络摄像机为主，大部分为网络传输方式，但是对于不同场合、不同的传输距离，应选择不同的传输方式。网络双绞线传输从前端摄像机到接入交换机距离不超过100m的情况下，使用网络双绞线（下面简称网线）来传输，这种传输方式的优点是线缆和设备价格便宜。前端网线传输示意图光缆传输从前端摄像机到接入交换机距离超过100m的使用光缆来传输，通过光纤收发器将电信号转成光纤信号进行传输，如下图所示：前端光纤传输示意图适用场景描述方案根据几种典型的前端应用场景，明确相应场景的前端设备选型说明，达到最优的视频监控效果，具体内容见以下章节。路面固定点监控路面固定点的监控场景主要是固定的、小范围的，如监控区域内主干道上的路段和路口、停车场、大楼门口、外围周界、重点监控区域等固定监控场景。实际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。前端选型说明路面固定点推荐选择海康威视网络高清枪型摄像机进行监控，满足在覆盖范围内看清过往行人、车辆的行为特征和体貌特征；摄像机要达到IP66的防护等级，避免在雨天等环境下因为雨水或灰尘的进入；在晚上光线不足的环境下推荐采用超低照度功能或红外功能的网络高清枪机，保障夜晚等光线不足环境下的监控图像质量。路面固定点推荐使用海康威视130万网络高清枪机DS-2CD4012F-(A)或200万网络高清枪机DS-2CD4024F-(A)，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。监控效果展示路面可控点监控效果示例图出入口监控主要应用场景出入口监控场景主要是一些出入口，如大楼、超市、娱乐场所等出入口。实际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。前端选型说明出入口监控推荐选择海康威视网络高清枪机，摄像机要达到IP66的防护等级，避免在雨天环境下因设备进水而导致设备损坏或影响监控质量；在晚上光线不足的环境下推荐采用带红外功能或者低照度功能的摄像机，保障夜晚等光线不足环境下的监控图像质量；对于逆光环境，推荐选择带有超宽动态功能的摄像机。出入口推荐使用海康威视130万网络高清枪机DS-2CD4012FWD或300万网络高清枪机DS-2CD4032FWD，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。监控效果展示出入口监控效果示例图室内监控主要应用场景室内监控的主要应用场景包括以下几种：楼道、电梯、走廊、大厅、办公区、重要房间、库房、地下室等。实际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。前端选型说明在楼道、走廊等固定室内监控场景推荐采用海康威视低照度、宽动态的网络枪机或者半球；在重要房间、库房等监控场景推荐采用红外半球或红外筒机；在大厅等室内大范围监控场景推荐选用高清半球；在光线不足或强光环境下推荐选用带有宽动态、超低照度等功能的红外摄像机，来保障监控图像质量。室内推荐使用海康威视130万网络高清半球DS-2CD4112FWD-(I)(Z)或200万网络高清半球DS-2CD4124FWD-(I)(Z)，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。监控效果展示室内监控效果示例图制高点监控主要应用场景制高点监控的场景主要为在楼顶、塔顶、山顶等制高点处对所在范围内的整体的、大范围的监控。实际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。前端选型说明制高点监控推荐采用海康威视网络高清智能球型摄像机，或采用网络高清枪机加大倍率的电动镜头配合支持云台控制的一体化云台，电动镜头的焦距根据实际监控范围确定选配。设备需支持实时透雾功能，以应对各种复杂环境下的实时监控，同时摄像机要达到IP66的防护等级，避免在雨天环境下因设备进水而导致设备损坏或影响监控质量。制高点推荐使用海康威视200万网络高清球机DS-2DF7286-(A)或配置有大倍率电动镜头和一体化云台200万网络高清枪机DS-2CD4024F-(A)，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。监控效果展示制高点监控远景效果示例图大场景监控主要应用场景大场景的应用场景主要为具有开阔视野和需要大范围呈现监控画面的场景，如机场跑道、停机坪、广场、火车站台、码头、港口等，应用视频图像拼接技术，通过将来自不同视角的多个摄像机的监控图像拼接在一起得到高分辨率图像，解决用户大场景高清晰监控的迫切需求，用户可以在一幅视频图像上浏览高清晰的大场景画面。实际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。前端选型说明多相机拼接推荐采用海康威视网络高清枪机，为了保障拼接后的图像质量，应选用相同型号、相同配置的网络高清枪机，而且在实际拼接操作过程中，前端摄像机的参数配置也要保持一致。为了保障拼接的图像质量，拼接时需按照相关要求进行操作。大场景监控推荐使用海康威视200万网络高清枪机DS-2CD4024F，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。监控效果展示拼接前后对比示例图拼接布设要求拍摄场景选择和要求建议以视野开阔、纹理丰富的室外远景为最佳拼接场景。如下图：尽量避免纵深感强烈的室内场景，这类场景容易造成拼接瑕疵。如下图：呈现在摄像机中的景物尽量距离摄像机10M（或10M以上）。如果受演示条件限制，只能进行室内演示，请挑选空间小一些的办公室，将摄像机架设在室中央，尽量保证拍摄到的景物距离摄像机远近的一致性。如下图：尽量避免纹理稀少，模糊，对比度低，呈现出“白雾状”特点的场景。如下图：摄像机摆放方式原则上所有摄像机呈横向或扇形排列，高度保持一致。实际操作时，要综合考虑拍摄环境、摄像机数量、镜头视场角等因素并根据调试结果来摆放摄像机。横向或扇形拼接模式前端基础配套设施摄像机的拍摄距离和成像范围拍摄距离和成像范围示意图1拍摄距离和成像范围示意图2立杆设计根据部位与要求选择摄像机安装方式。采用立杆安装方式时，除特殊情况外，摄像机离地面高度一般不低于3000mm，但不高于5000mm，立杆下端管径应在160mm±10mm、上端管径应在100mm±5mm，管壁厚度应≥4mm，挑臂长度根据实际情况选定，立杆应做灌筑基础，基础深度应不小于1000mm，底部直径应不小于1000mm。立杆要进行专门设计，要求美观、精致。图像调节方式图像边缘锐利将各摄像机的镜头对好焦，使图像画面边缘锐利。恰当的重叠区域微调摄像机云台，使各原始图像重叠区域以占原始图像的1/4-1/3宽度及高度为佳，不宜过长或过短。原始图像高度一致调节摄像机云台，尽量使所有的原始画面的景物处于同一水平高度，不要相差太大。明暗色调一致调节各摄像机的亮度，对比度，使所有的原始画面明暗程度尽可能差不多，但也要避免整体欠曝或过曝。监控传输网络设计概述网络的整体设计不仅关系到整个网络系统的性能，还涉及到未来网络系统如何有效地与新技术接轨以及系统的平滑升级等问题。本系统立足于满足高清视频接入、转发、存储、解码等需求，同时选择适合的有发展前途的网络技术，充分满足未来五年监控系统业务的需求。因此首先对监控系统网络的建网思路做一个整体规划，监控网络系统应考虑如下几个方面：采用新一代、主流网络技术来设计监控网络，新一代网络技术往往能提供更高的性能，而且有更长的产品生命周期，便于维护。传统的设计方法是按核心层、接入层分级设计，但是随着网络管理技术的进步和发展，网络设计向扁平型方向发展。监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计，便于今后扩充和升级。针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全。设计要求网络传输协议要求系统网络层应支持IP协议，传输层应支持TCP和UDP协议。媒体传输协议要求视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议；视音频流的数据封装格式应符合标准要求。信息传输延迟时间当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由IP网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足要求：前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s。前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s。网络传输带宽联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求，并留有余量。网络传输质量联网系统IP网络的传输质量（如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等）应符合如下要求：网络时延上限值为400ms；时延抖动上限值为50ms；丢包率上限值为1×10-3；包误差率上限值为1×10-4。传输网络设计网络结构设计监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，能够更好的服务于各类用户。网络结构如下图所示：网络拓扑示意图核心层数据中心核心网核心层主要设备是核心交换机，作为整个网络的大脑，核心交换机的配置性能较高，。目前核心交换机一般都具备双电源、双引擎，故核心交换机一般不采用双核心交换机部署方式，但是对与核心交换机的背板带宽及处理能力要求较高。接入层前端视频资源接入前端网络采用独立的IP地址网段，完成对前端多只监控设备的互联。前端视频资源通过IP传输网络接入监控中心或者数据机房进行汇聚。前端网络接入目前采用两种常用方式，通常为点对点光纤接入的方式和点对多点的PON接入方式。接入层需对NVR存储设备的网络接入提供支撑，确保NVR存储设备网络环境安全可靠。用户接入对于用户端接入交换机部分，需要增加相应的用户接入交换机，提供用户上网服务。监控中心部署接入交换机，通过万兆/千兆光纤链路接入到传输网络中。保证监控中心解码器及客户端的正常适用。对于网络设计中存在两级架构如下图所示，具体设计这里不做详细介绍。二级网络结构设计图网络IP地址规划IP地址的合理分配是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键，要充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络地址分配及业务流量的均匀分布。IP地址空间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路由有非常密切的关系，将对网络的可用性、可靠性与有效性产生显著影响。因此在对网络IP地址进行规划建设的同时，应充分考虑本地网对IP地址的需求，以满足未来业务发展对IP地址的需求。IP地址规划原则：唯一性：一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址；这就需要选择一个足够大的IP地址范围，不但能够满足现有的需要，同时能够满足未来网络的扩展。两个不同网络互联时应避免使用同一网段IP地址，以免造成IP地址冲突。简单性：地址分配应简单易于管理，降低网络扩展的复杂性，简化路由表项。连续性：连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考虑到扩充，又要能做到连续。可扩展性：地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性。灵活性：地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间。VLAN规划VLAN就是虚拟局域网，随着视频专网中用户和终端设备大规模接入，网络广播的流量呈几何级数量增多，通过VLAN技术，把一定规模的用户和终端归纳到一个广播播域当中，从而限制视频专网的广播流量，提高带宽利用率。每一个VLAN在数据转发时，可以二层和三层方式实现数据转发，二层VLAN技术能将一组用户归纳到一个广播域当中，从而限制广播流量，提高带宽利用率。三层VLAN是基于IP协议，一组用户归纳到一个网段内，通过网关与别的组进行交换。在网络用户VLAN规划方面，一般可根据视频用户、前端设备、后台设备等所属的部门，以及具体的网络应用权限来划分。在具体VLAN规划中，应合理规划每一个VLAN中实际用户数量。一般规划VLAN资源参考如下几个做法：VLAN1在所有设备上不启用三层接口地址，不使用VLAN1承载实际业务或者作为网管VLAN。全网每台设备的网管VLAN可以使用同一个，方便设备预配置与日常管理。我们一般建议按照每个区域进行VLAN资源的划分，所有IPC使用的VLAN均遵从所在区域的VLAN规划。尽管在不同的汇聚设备上使用相同的VLAN并不冲突，但是不允许这样的做法，会对后期的维护和故障的排除造成很大的困难。如果建设网络所使用的设备不能直接在端口上配置互联用的IP地址，需要绑定相应的VLAN的话，还需要单独划分出来一大段VLAN资源用于设备互联，强烈建议全网设备互联用VLAN按照链路去划分，每条链路使用一个互联VLAN。路由总体规划路由分为静态路由和动态路由，根据项目实际情况进行选择。静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。其中最常用的动态路由是OSPF(OpenShortestPathFirst开放式最短路径优先）协议。网络传输带宽要求考虑到网络传输过程及其它应用的开销，链路的可用带宽理论值为链路带宽的80%左右，为保障视频图像的高质量传输，带宽使用时建议采用轻载设计，轻载带宽上限控制在链路带宽的50%以内。核心层交换机到接入交换机的网络采用光模块来传输，带宽需达到千兆以上，原有带宽未达到要求的，增加带宽；传输设备如光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到百兆；传输设备如光纤收发器之间的传输带宽建议达到百兆；结合项目实际需求，网络带宽规划可做相应调整。网络可靠性设计网络的可靠性是为了保证视频在传输过程中，重要环节在出现设备损坏或失败时，还能够保证正常传输。网络可靠性主要可从传输链路可靠性、网络设备可靠性两个方面进行设计。传输链路可靠性传输链路的可靠性一般通过链路聚合技术来进行保障。链路聚合设计增加了网络的复杂性，但是提高了网络的可靠性，使关键线路上实现了冗余功能。除此之外，链路聚合还可以实现负载均衡。网络设备可靠性网络设备的可靠性主要通过关键部件冗余备份、设备冗余备份、传输告警抑制和快速链路故障检测来进行保障。关键部件冗余备份是指网络设备提供主控、电源等关键部件的1+1冗余备份；另外系统各单板及电源、风扇模块均具有热插拔功能。这些设计使得设备或网络出现严重异常时，系统能够快速地恢复和作出反应，从而提高系统的平均无故障运行时间，尽可能地降低不可靠因素对正常业务的影响。设备冗余备份是指通过双机虚拟化或虚拟路由器冗余协议等方式实现网络设备的冗余备份。一旦出现设备不可用的情况，可提供动态的故障转移机制，允许网络系统继续正常工作。传输告警抑制是指对告警进行过滤和抑制，避免网络频繁振荡，因为当接口启动快速检测功能后，告警信息上报速度加快，会引起接口的物理层状态频繁在Up和Down之间切换。快速链路故障检测是一套全网统一的检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况。网络安全性设计网络安全性方面是保护网络系统中的软件、硬件及数据信息资源，使之免受偶然或恶意的破坏、篡改和泄露，保证网络系统的正常运行、网络服务的不中断。网络安全性设计主要有结构安全、访问控制、安全审计、边界完整性检查、入侵防范和网络设备防护这几方面的内容。网络管理规划网络管理主要是从网络监控管理、应急操作管理和日常维护管理三个方面对网络管理规划进行简要说明：1）网络监控管理网络系统监控主要是通过网管系统统一进行信息采集和事件呈现，配合网络系统进行实施。2）应急操作管理应急操作管理主要是通过固定的操作流程，通过对故障设备进行主备切换、脱网隔离和旁路等方式快速恢复网络系统的连通性。3）日常维护管理日常维护管理主要包括故障诊断、配置和设备操作等内容，指导网络运维人员的日常维护管理工作。设备选型说明网络交换机选型主要分为盒式交换机和框式交换机，框式交换机比较适合核心层/汇聚层使用。选型可参考内容如下：1）设备性能主要是参考选型设备自身的参数，参数值（背板带宽、交换机容量、包转发率等参数）越大性能越高。2）端口支持主要是参考选型设备端口数量和端口类型的匹配，例如：电口选择主要有GE、FE；光口选择主要有GE、10GE；端口类型有LC、SFP、SFP+、XFP等；端口数量有4口、8口、12口、24口、48口以及更多。3）交换机级别二层交换机、三层交换机或高性能路由交换机（框式交换机）。4）功能性方面环网保护技术、IP路由支持、组播、MPLS、虚拟化、QOS、配置与维护、安全与管理、增值业务能力等结合实际需求进行综合考虑5）扩展性方面盒式交换机低于框式交换机，扩展能力有限，具体可查看相关设备的官网数据。6）可靠性主要是参考选型设备是否支持双电源、双引擎、协议可靠性方面。7）成本原则主要是参考选型设备一般是功能越多、性能越好、扩展性越强的的交换机成本会越高。监控中心系统设计概述监控中心建设内容具体包括视频存储子系统、视频解码拼控子系统、大屏显示子系统、平台管理软件等，本章主要介绍存储子系统、解码拼控子系统和大屏显示子系统。系统结构设计监控中心系统结构图如下所示：监控中心系统结构图监控中心是整个视频监控系统的核心，实现视频图像资源的汇聚，并对视频图像资源进行统一管理和调度。其中，NVR实现视频图像资源的存储及调用，并且通过N+1备份模式，确保录像资源的可靠稳定；视频综合平台完成视频解码上墙和图像的拼接控制，同时其在硬件层面支撑管理平台，并通过网络键盘进行视频切换和控制，通过高清大屏对高清视频进行精彩展现。存储子系统(NVR)存储子系统采用NVR的存储模式，通过N+1备份方式，实现对视频的存储，提高了系统的可靠性。其中NVR为海康威视自主研发，它融合了多项专利技术，采用了多项IT高新技术，如视音频编解码技术、嵌入式系统技术、存储技术、网络技术和智能技术等。NVR存储设计存储结构设计本方案存储系统采用NVR模式，其中IPC不与平台直接对接，而是先接入NVR，再通过NVR接入平台。IPC与NVR之间实现了直接对接，而直接对接模式一般采用底层协议而非SDK方式，更有利于提高接入效率。NVR直接获取IPC的音视频直接存在本机上，实现视频直存。视频存储系统结构设计及视频流向如下图所示：存储子系统结构图存储设计原则对于NVR台数和硬盘数量的设计，需要结合实际情况综合考虑，其中主要可参考“短板优先”的设计原则。“短板优先”是指在具体项目需求中，在部署NVR数量尽量少的前提下，首先分析接入路数（接入带宽）和存储容量哪个是主要限制项。假设接入路数为“短板”，以接入路数来优先计算，假设接入带宽为短板，应以最大带宽所能容纳的最大接入路数来计算；对于存储需求很大，接入路数要求不高的情况，可先计算总的存储容量，再计算每台NVR最大存储容量，以此计算出需要的NVR台数。存储热备设计“N+1”热备功能是指系统中多台NVR可组成工作集群，通过设置备份主机的方式，保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候，录像数据可靠、完整。设置一台NVR为热备主机，其他NVR为工作主机。当任意一台工作主机网络中断或工作异常时，热备主机自动接管工作主机的网络视频，开启录像任务；当工作主机恢复正常后，热备主机放弃接管，并将异常期间的录像数据自动回传到工作主机中，保证录像完整、可靠。目前在N+1的配置中，1台备机支持32台工作主机。存储空间计算在计算存储空间时需先计算出所有路数存储一定的时间所需的存储总空间，用总路数乘以每路码流大小，再乘以总的存储时间即可算出总的存储空间，在计算过程中保持单位的一致性。下表为分别按照1路每天存储24小时、摄像机按照D1、720P、1080P的分辨率存储不同天数所需的存储空间表，如下表：序号分辨率码流大小1天存储空间（TB）7天存储空间（TB）15天存储空间（TB）30天存储空间（TB）1D11.5Mbps0.01540.10810.23170.46352720P2Mbps0.02060.14420.30900.618031080P4Mbps0.04120.28840.61801.2360NVR存储功能网络视频接入多元化接入：可接入海康私有协议或ONVIF协议接入海康网络摄像机、网络快球和网络视频服务器。第三方接入：可通过ONVIF、PSIA标准协议、部分厂家私有协议和自定义RTSP取流协议等方式接入第三方网络摄像机和网络快球。接入能力：不同的型号支持不同的接入带宽，目前产品的可接入带宽分别为40/80/160Mbps。支持人脸检测、区域入侵、越界侦测、虚焦侦测、场景侦测、音频侦测等智能分析功能接入；本地监控管理本地显示输出：设备支持HDMI、VGA、CVBS同时输出，各输出口支持预览不同通道的图像；HDMI与VGA支持1920×1080p高清输出，通过主/辅输出口切换可实现双操作，分别进行预览或回放。多画面显示：设备支持单画面、四画面、六画面、八画面、九画面和十六画面多种预览分割方式，各画面预览通道顺序可调。设备支持分组切换、手动切换或自动轮巡预览，自动轮巡周期可设置。隐私遮蔽：设备支持预览屏蔽和隐私遮盖两种隐私处理方式，预览屏蔽方式仅对预览画面作屏蔽处理，录像仍正常显示整个场景；隐私遮盖方式对预览和录像都进行遮盖。云台控制：设备支持云台控制功能，云台控制时支持鼠标点击放大、鼠标拖动跟踪等功能。本地管理：设备支持鼠标、遥控器和键盘进行本地操作和管理。硬盘管理录像空间：设备支持多个SATA接口，每个SATA硬盘最大支持4TB，提供大容量的本地存储空间，同时根据不同型号支持1到几个不等的eSATA接口进行扩容。存储模式：设备支持硬盘配额管理和硬盘盘组管理两种模式，硬盘配额可针对不同通道分配不同的录像保存容量，按需分配；硬盘盘组可针对不同通道设置不同的录像保存周期，保证足够的存储周期。硬盘保护：设备支持磁盘预分配技术和硬盘休眠技术，保证硬盘空间的高利用率，延迟硬盘使用寿命并降低功耗。录像保护：设备支持硬盘属性（冗余、只读和可读写）设置，设置“只读盘”可保护整个硬盘的重要文件不被覆盖；录像锁定技术可保护硬盘中单个重要文件不被覆盖。同时，设备还支持硬盘SMART预警技术，实时监控硬盘状态，在硬盘彻底损坏前提醒用户对坏盘中的录像文件进行备份。用户管理权限管理：设备支持管理员、操作员和普通用户三级权限管理，管理员具备所有权限。权限分配：操作员和普通用户默认权限不同，操作员默认具有所有通道相关的权限和语音对讲权限，而普通用户默认对通道仅具备本地和远程回放权限。仅管理员用户支持默认参数恢复，确保设备的安全性。网络功能网络应用：设备支持双千兆网卡，支持网络容错、负载均衡和多址设定三种工作模式，两张网卡可配置不同网段IP地址，实现双网隔离，节约专网IP地址。网络检测：设备支持网络流量监控、网络抓包和网络资源统计能等功能，实时监控当前网络输入和输出的使用情况。网络协议：设备除支持TCP/IP协议簇，实现远程访问外，还支持IPv6、UPnP（即插即用）、SNMP（简单网络管理）、HTTPS（HTTP安全版）、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP（邮件服务）、NFS（NAS网盘）、iSCSI（IPSAN网盘）、PPPoE（拨号上网）等多种协议。录像/抓图和回放编码参数配置：设备支持前端网络设备的管理，可配置相机分辨率、码率、帧率等编码参数，且支持主码流（定时）和主码流（事件）两套编码参数参数录像。录像/抓图类型：设备支持手动录像/抓图、定时录像/抓图、移动侦测录像/抓图、报警录像/抓图、动测和报警录像/抓图、动测或报警录像/抓图、假日录像/抓图等多种录像/抓图方式，每天可设定8个录像时间段，不同时间段的录像触发模式可独立设置，抓图时间间隔可选。录像搜索：设备支持按通道号、录像类型、文件类型、起止时间、标签等条件进行录像资料的检索；支持按照人脸检测、区域入侵、越界侦测、虚焦侦测、场景侦测、音频侦测等智能侦测类型进行录像检索；支持智能码流存储和智能事件后检索，用户可自定义区域入侵、穿越警戒面等智能规则进行录像的后检索。录像/图片回放：设备支持快速回放、常规回放、事件回放、标签回放、日志回放、图片回放等多种回放方式；支持智能浓缩播放，有事件发生的关键视频以1X速度播放；没有事件发生的视频则快速播放回放时可进行快放、慢放、倒放、单帧播放、前跳30s、后跳30s、上一文件、下一文件、电子放大等操作。同步回放：设备支持同步回放，最多支持16路720p同步回放。录像/图片备份：设备支持本地录像/图片备份，可通过USB接口外接U盘、移动硬盘和USB刻录机等进行备份，也可通过eSATA接口外接硬盘进行备份。远程视频监控远程预览：设备支持IE或4200客户端远程登录设备进行预览，最大支持128路网络视频同时访问。双码流：设备支持远程主码流和子码流双码流访问，在网络带宽不足的情况下，可用主码流存储高清录像，子码流实时预览监控。远程回放：设备支持远程搜索、回放、下载、锁定及解锁录像文件。远程操作：设备支持远程获取和配置参数、配置录像/抓图计划、远程PTZ控制、远程JPEG抓图；支持远程格式化硬盘、升级程序、重启、关机等系统维护操作；支持获取设备运行状态、系统日志及报警状态等信息。语音对讲：设备支持语音对讲功能，可实现客户端与设备之间的语音通信。NVR存储亮点海康威视是国内领先的嵌入式硬盘录像机设备生产厂家，针对安防市场的沉淀和理解，推出了多项符合视频流转发和存储的技术，利用专业性产品和配套系统，提供了高稳定性、高安全性、高可靠性的转发存储系统，在系统灵活性、兼容性、安全性、稳定性、可靠性、冗余性以及设备磁盘利用率、功耗、重量、体积和性价比上，都有非常大的优势。可靠性高设备采用嵌入式操作系统，不会因病毒等原因导致无法使用或者异常关机重启，确保系统高可靠性。嵌入式NVR专用软硬件的特性，决定了其针对应用环境的“量身打造”，环境适应能力更强，更切合于监控行业当前的实际情况（介于民用与工业之间）。嵌入式NVR采用分布式存储方案，采用就近存储、快速存储、分散存储的策略，保证数据尽可能早的存储，有效规避网络异常等问题，把单点故障的风险降到最低。该设备支持主辅双操作系统，主系统异常后辅系统立即顶上，保证设备稳定运行。同步降低功耗的同时，提高了运行寿命和稳定性，也增加了环境的适应性。具备N+1热备功能，通过设置备份主机的方式，保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候，录像数据可靠、完整。具备ANR断网补录功能，ANR(AutomaticNetworkReplenishmentTechnology)即自动网络补偿技术，在NVR与网络摄像机之间的网络出现异常的时候，自动启用前端SD卡缓存，将录像保存在网络摄像机SD卡中，网络恢复正常后自动将前端数据同步到NVR中。性价比高嵌入式NVR采用分布式存储的模式，图像资源都分布存储在前端，汇聚网络投资成本低，同时数据可靠性得到有效保证。嵌入式NVR多读少些的特性，监控级硬盘即可满足存储需求，同时其硬盘利用率上可以高达98%以上，大大降低存储成本。嵌入式NVR低功耗的特点，可大大节省UPS投资成本和运营维护成本。灵活性高海康威视新一代NVR产品灵活性高，在智能搜索、浓缩播放等智能化功能的基础上可根据不同情况进行灵活运用。兼容性高作为专业视频转发存储设备，嵌入式NVR能够兼容大多数网络高清摄像机的接入。利用率高嵌入式NVR采用磁盘空间预分配技术、整个系统仅损耗格式化空间，硬盘空间利用率在98%以上。数据安全性高通过磁盘预分配技术、文件保护技术、硬盘SMART预警技术和硬盘休眠技术等多种安全技术手段，确保存储数据高安全性。该设备还支持硬盘分组管理、通道配额设置、冗余录像、重要录像文件保护等机制，在提高数据安全性的同时，可针对实际应用提供更加灵活的配置和管理机制。适应性高NVR存储部署方式较为灵活，即可采用分布式存储，又可进行集中存储部署，可以适应不同场景的应用需求。能耗低设备采用Ti嵌入式专用视频处理芯片，打造专业的嵌入式NVR，设备运行功耗低；同时，配合硬盘休眠技术，有效降低设备整机功耗。设备选型说明网络视频接入NVR设备选型的一个主要依据是NVR的网络视频接入能力，要以不超过它的接入能力为前提。通常从2个方面来衡量网络视频接入能力，分别为最大接入路数和最大计入带宽，两个不同角度得出的接入路数要以其中小的数据为准。海康威视NVR设备包含8路、16路、32路、64路、128路、256路设备，接入带宽分别为40Mbps、80Mbps、160Mbps、400Mbps、600Mbps和600Mbps，最大支持8路、16路、32路和64路128路、256路IP通道接入，按照“（主码流+子码流）×路数<接入带宽”的计算公式，根据不同的接入需求，选择相应路数的设备型号。存储周期NVR设备选型的另外一个主要依据是视频存储周期，即在最大接入路数时采用一定规格和一定数量的存储硬盘所能存储的时间。在实际情况下，存储的时间不能大于这个值。存储子系统（CVR、IPSAN）海康威视结合在安防行业领先的技术优势和存储方面的专业研究，基于通用的存储产品和技术的基础上推出了更贴近安防应用的基于流媒体传输协议的存储技术和产品。流媒体直写技术概述流媒体是指以流的方式在网络中传输音频、视频和多媒体文件的形式，常见的流媒体协议有RTSP/SIP（GB/T28181）/ONVIF/PSIA等标准流媒体协议或私有SDK流媒体协议。海康威视在业内率先提出的中心流媒体直写，是基于TCP/IP或UDP网络传输协议，前端IPC/DVR/DVS/NVR等编码设备以流媒体协议，通过网络直接写入存储设备的技术。存储设备集成前端设备管理，视频存储，实时流转发、预览，历史视频查询、检索、回放、下载等功能，可独立构建小规模视频管理平台，亦可结合视频管理服务平台（海康iVMS或第三方管理平台）组建大中型视频综合管理系统。海康威视支持流媒体直写的存储产品统称为CVR（CenterVideoRecord）。视频存储流程视频流直写存储系统可通过直连前端编码设备或流媒体（VTDU）方式实现前端设备视频数据的存储。视频流直写存储分析各通道的码流的信息，建立索引信息，同时将码流数据及索引信息写入存储设备内。实时流转发流程视频流直写存储系统内部嵌入了一个流媒体服务器（VTDU），从前端设备获取码流数据，转发给远程实时监控客户端。实时流预览流程远程实时监控客户端可通过VTDU转发，直连前端设备，登录CVR存储系统三种方式实现实时视频预览。流媒体直写技术优势低成本省去视频存储服务器（PCNVR）、流媒体转发服务器（只支持海康流媒体）；支持低价的监控级硬盘作单盘模式或组建RAID；支持视频抽帧存储，可节省存储空间高性能支持高达256路2M码流并发写入视频流无需打包成文件，可即时回放查看、快速定位，检索效率高采用专用数据管理结构，无文件系统，规避长期循环覆盖写产生的文件碎片而引起的系统性能下降的问题对外提供大容量录像卷高稳定规避断网断电情况下，出现文件不可读或丢失的问题由于省去了存储服务器，简化了系统架构，降低了系统单点故障高可靠设备级保护，支持N+1备机冗余，当在线设备故障时，备机自动接管其业务断网补录（ANR），当前端设备与CVR设备之间的网络中断时，录像可自动保存在前端，待网络恢复后再回传到CVR设备数据备份，可支持前端设备录像备份，录像数据本地备份和异地备份录像丢失检测报警，支持实时数据的丢帧报警（取流失败持续15秒报警）和历史数据丢失报警（每小时定时检测）架构开放前端IPC/DVR/DVS/NVR等编码设备以RTSP/SIP（GB/T28181）/ONVIF/PSIA等标准流媒体协议或SDK私有流媒体协议，直接通过网络写入存储设备关键技术和重点功能流数据管理结构视频流直写存储采用流数据结构进行底层数据管理，实现基于裸空间的预分配策略，规避文件系统损坏引起的文件不可读或丢失的问题，同时避免因文件碎片累积造成的覆盖写入性能衰减，保证性能稳定。“合流”技术：无论多少个视频流进入存储后结合海康SmartSequenceinCache技术完全汇聚成一个写入磁盘的顺序数据流，实现并发随机转化为顺序录像，优化录像性能。为了实现合流技术，CVR内部维护了一个全局虚拟化的映射表完成随机到顺序的数据映射。“流存”技术裸空间直接存储视频流，循环写入时视频流不断从头到尾覆盖整个存储空间，消除文件系统损坏问题带来的隐患，同时完全消除循环覆盖带来的文件碎片问题，彻底解决因文件碎片导致的写入性能下降问题。丰富的部署方式和录像方式支持从IPC/DVS/DVR/NVR直接取流录像；支持从流媒体服务器取流录像和在存储中进行流媒体转发；支持主子码流录像，并可自动或手动切换报警录像、定时录像、手动录像、移动侦测录像、信号量报警录像、视频丢失报警录像等多种录像方式抽帧存储针对安防应用的特性，对过去一定时间的数据可进行抽帧存储，减少存储容量需求，抽帧后的录像数据仍然可以播放，录像质量不会降低。支持按1/2、1/4、1/8的剩余容量比例和抽I帧的不同策略抽帧方式。N+1模式系统运行时间较长时，难免不出现设备级故障。N+1备机冗余功能保证工作机故障时，录像业务不中断，数据不丢失，提供设备级保护，提升系统可靠性。其工作原理如下：指定一台存储设备作为监控主机，对网域内